El documento proporciona una historia detallada de cómo se establecieron las frecuencias eléctricas actuales de 50 Hz y 60 Hz a finales del siglo XIX. Explica que diferentes compañías eléctricas inicialmente usaron una variedad de frecuencias, pero que en 1891 los ingenieros de Westinghouse eligieron 60 Hz para EE. UU. y los ingenieros de AEG eligieron 50 Hz para Europa, decisiones que aún afectan los sistemas eléctricos hoy en día. También describe brevemente cómo Japón terminó

1. Ministerio del Poder Popular para la Educación
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión “Caracas”
ANALISIS DE SEÑALES
Alumno:
Aliesker Romero
20.308.217
Escuela 44.

2. INTRODUCCION
El tema análisis de señales en esta etapa está orientada, fundamentalmente, a
profundizar el conocimiento e historia sobre las diversas frecuencia, corrientes
y modulación de sus posibilidades. No significa esto que solamente haya que
desarrollar contenidos ya trabajados en la etapa anterior, también se propone
el aprendizaje de nuevos contenidos, que contribuyan a ampliar y mejorar las
capacidades ya adquiridas.
La introducción de la electricidad para el uso doméstico fue llevada a cabo a
principios de la década de 1880 por el famoso inventor y empresario Thomas
Alva Edison. Mediante pequeñas centrales eléctricas iluminaba calles y
hogares de pequeñas zonas de Nueva York. Sin embargo, la gran fortuna que
Edison generó mediante el uso de la corriente continua empezó a tambalearse
en 1888 cuando comenzó a desarrollarse una tecnología muy superior basada
en la corriente alterna.
Para conocer el origen de las decisiones que determinaron las frecuencias
actuales hay que viajar hasta finales del siglo XIX, para ello es necesario
revisar los documentos que permitan vislumbrar las trazas de estas decisiones
y esto nos permitirá reseñar cronológicamente los hechos que llevaron a éstas.

3. LA GUERRA DE LA CORRIENTE
Edison no se quedó con los brazos cruzados y lanzó una de las campañas más
violentas que se recuerdan para desprestigiar a su rival, el serbio Nikola Tesla.
Curiosamente, este inventor serbio, un tipo excéntrico donde los haya, llegó a
Estados Unidos en 1884 con 28 años después de trabajar en compañías
eléctricas y telefónicas europeas para trabajar junto a Edison.
Tesla llegaba con una carta de recomendación del gran inventor Chales
Batchelor que decía: “Querido Edison: conozco a dos grandes hombres y usted
es uno de ellos. El otro es este joven”…y esto a Edison ya empezó a no
gustarle.
Sus ideas eran brillantes pero necesitaba el apoyo de Edison para llevar a cabo
el desarrollo de la corriente alterna. Edison vio claramente el futuro de esta
nueva tecnología pero había invertido tanto dinero en el desarrollo de la
corriente continua que se negaba a darle la razón a Tesla.
Después de casi un año en el que Tesla proporcionó patentes a Edison, este
último decide no pagarle los 50.000 dólares prometidos al principio alegando
que se trataba de una broma y diciéndole, literalmente: “Cuando llegues a ser
un norteamericano cabal, estarás en condiciones de apreciar una buena broma
yanqui”…Es más, también se negó a subirle el sueldo a 25 dólares semana y
despertó a la fiera balcánica.
Tesla continuó con sus revolucionarias ideas para desarrollar la corriente
alterna que le permitían no solo transmitir la electricidad a tensiones muy
elevadas y a mayor distancia, sino con una eficacia muy superior y empleando
hilos más finos que los que usaba Edison con su corriente continua. Además, al
tender cables más finos se necesitaba menos cobre y menos estaciones por lo
que la corriente alterna era mucho más económica.
LA FRECUENCIA 50Hz 60Hz
Aunque en la actualidad pueda parecer que siempre ha existido una única
frecuencia para el transporte de la energía eléctrica, en cada zona de
influencia, 50 Hz para Europa y 60 Hz para EE.UU. esto no ha sido así. De
hecho el espectro de las frecuencias utilizadas ha abarcado desde valores tan
bajos como 25 Hz hasta otros de 133 + 1/3 Hz.
Fué en 1891, cuando los ingenieros de la empresa Westinghouse en Pittsburgh
se pusieron de acuerdo y tomaron la decisión final de considerar a los 60 Hz
como la frecuencia del futuro y durante ese mismo año los ingenieros de
Allgemeine Elektrizitäts Gesellschaft (AEG) en Berlín seleccionaron los 50 Hz.
Desde la toma de estas decisiones, estas frecuencias pasaron a ser las
“frecuencias de transmisión de la corriente alterna” normalizadas, de hecho
esta decisión sigue afectándonos hoy en día. Aunque esto de la normalización
depende de cada país, uno de los casos más peculiares es el de Japón,
cuando una persona viaja de Tokio a Osaka ha de tener en cuenta que ha
pasado de una zona de 50 Hz a otra de 60 Hz.
Con esta pequeña reseña se va a intentar clarificar él por qué los ingenieros de
Westinghouse y AEG no se pusieron de acuerdo en una única frecuencia y por
qué eligieron cada uno un valor diferente.

4. Para conocer el origen de las decisiones que determinaron las frecuencias
actuales hay que viajar hasta finales del siglo XIX, para ello es necesario
revisar los documentos que permitan vislumbrar las trazas de estas decisiones
y esto nos permitirá reseñar cronológicamente los hechos que llevaron a éstas.
Desde el principio de los tiempos de la electricidad usada no como
divertimento, sino como un método seguro de iluminar las casas, los paseos o
como un método para la alimentación de motores eléctricos en las fábricas y
producir un movimiento mecánico que nos liberara de los costosos y poco
eficientes sistemas de transmisión mecánica; mediante ejes, bielas, poleas y
engranajes que se estaban utilizando en aquellos años de la revolución
industrial, las frecuencias utilizadas han cambiado desde los 40 y 53 Hz en
Europa y de los 133+1/3 y 125 Hz en EE.U.U a los 50 y 60 Hz
respectivamente. No se va a reseñar el periodo de transición entre la corriente
continua, cuyos principales valedores fueron Edison y Kelvin y la corriente
alterna (1887) cuyo principal defensor fue Nikola Tesla porque esta sí que fue
una auténtica guerra tanto tecnológica como económica y política.
Nikola Tesla (1856-1943) De 1866 a 1890 Aunque hoy en día parezca increíble
en aquellos años cada fabricante, Edison, Thomson-Houston, Westinghouse,
Siemens, etc. generaban, producían y distribuían la energía eléctrica, además
de fabricar los motores y lámparas adecuadas a las características de ésta.
Donde la electricidad no se desarrolló como un todo y se intentó el uso
individual de los diferentes inventos aislados unos de otros, apareció un atraso
tecnológico importante: Inglaterra, Francia o España.
Como un claro ejemplo de esta situación, en 1878, la Edison Machine Works
construía dinamos, la
Edison Tube Company fabricaba conductores, la Edison Lamp Works fabricaba
lámparas incandescentes y la Electric Iluminating Company of New York
generaba electricidad en la central de Pearl Street.
Centrándose en la corriente alterna, en 1884 el Dr. Hopkinson demostró la
posibilidad de transmisión de corriente alterna sobre cortas distancias mientras
que ese mismo año Gibbs y Gaulard presentan la segunda versión de su
“generador secundario”, precursor del transformador, en la Exposición de Turín.
Se hicieron ensayos de transporte entre Turín y Lanzio. La red primaria era de
unos 40 Km de longitud, una potencia de 20 Kw y una tensión de 2000 V. En
ese periodo Max Deri, Otto Bláthy y Karl Zipernowsky, viendo los defectos del
“generador secundario” de Gibbs y Gaulard, lo mejoraron cerrando el circuito
magnético. El 16 de septiembre de 1884 se acaba de montar el transformador,
por primera vez así llamado, cuyas características eran: relación de
transformación 120/72 V, potencia de 1400VA y 40Hz.
Transformador de Ganz diseñado por: Max Deri, Otto Bláthy y Karl
Zipernowsky En 1886, la compañía Westinghouse compra las patentes de los
transformadores diseñados por: Gibbs-Gaulard y el de Max Deri, Otto Bláthy y
Karl Zipernowsky y con el empeño de Stanley desarrollan un transformador
acorazado que utilizaron en su demostración de Great Barrington, que estuvo
alimentado desde un alternador del tipo de los fabricados por Siemens.
Por esta razón se inicia en EE.UU. la era de la “alta frecuencia” en la
generación y transmisión de la energía eléctrica, Westinghouse 133+1/3,
Thomson y Houston 125 Hz y Fort Wayne Jenny Electric
140 Hz.

5. Realmente en estos años el principal uso de la electricidad era para la
iluminación y tanto unas como las otras frecuencias cumplían perfectamente
con los requerimientos deseados de calidad. Con frecuencias inferiores las
lámparas empezaban a producir un molesto efecto parpadeante.
De 1890 a 1925
Este es un periodo en el que aparece un elemento que va a perturbar la relativa
tranquilidad de los fabricantes, el motor de inducción.
Los motores que se utilizaban para el desarrollo de potencias mecánicas que
movían las herramientas de las máquinas se acoplaban directamente, motor
eléctrico-máquina herramienta, si éstas máquinas trabajaban a unas 80 rpm, se
requerían motores eléctricos de 200 polos alimentados a 133+1/3Hz. Este
problema, del elevado número de polos, no aparecía en Europa puesto que ya
se trabajaba con 40Hz y por lo tanto se requerían generadores de 60 polos.
En 1890, AEG y Oerlikon utilizaron 40 Hz para su línea eléctrica trifásica de
175 Km desde Frankfurt (receptores) a Laufen (producción) utilizando un
alternador de 50 V de tensión de fase, 32 polos cuyo rotor giraba a 150 rpm, lo
que nos da una frecuencia de 40 Hz. La transmisión se realizaba
transformando en el origen de 50 a 8500 V y en la ciudad de Frankfurt se
reducía su tensión a 65 V.
Posteriormente se dieron cuenta de los problemas estroboscopios debidos a la
baja frecuencia aplicada a las lámparas y ya en 1991 optaron por una
frecuencia de 50 Hz, con lo que se solventaban ambos problemas. Diseño de
los generadores para la alimentación de motores y de los sistemas de
iluminación.
En, 1890 los ingenieros de Westinghouse se dieron cuenta que trabajar a
frecuencias sobre los 130Hz les estaba impidiendo el desarrollo de sus motores
de inducción, demasiados polos en el estator de la máquina. Analizando el
problema llegaron a la conclusión que 7200 ciclos (p*n) y por lo tanto 60 Hz de
frecuencia en la corriente eléctrica era el valor óptimo para sus motores y el
acoplamiento a las máquinas que se fabricaban en aquellos años.
Steinmetz justo antes de entrar a trabajar en la Thomson-Houston Company
determino que la aparición de problemas de resonancia, con el material
eléctrico que había adquirido Hartford Electric, era debida a los armónicos de la
señal de 125 Hz con la que suministraban la corriente. La forma de solucionarlo
fue reducir ésta a 62’5 Hz. Por el contrario General Electric siguió utilizando los
50 Hz que utilizaba su socia europea AEG. En 1894, General Electric se dio
cuenta que estaba perdiendo ventas dentro del mercado la corriente alterna y
cambió drásticamente a 60 Hz.
Pero no todo era unanimidad, respecto de los 60 Hz, uno de los mayores
proyectos para la generación de energía eléctrica de la época, el de las
cataratas del Niágara, en 1892, para suministrar energía a la ciudad de
Chicago se decantó por la utilización de un alternador bifásico de 12 polos,
cuyo rotor giraba a 250rpm lo que nos da una frecuencia de 25Hz siendo
Westinghouse la compañía que desarrollo el proyecto. Así mismo otros
fabricantes de generadores de aquellos tiempos construían alternadores de
8000 ciclos, lo que nos da una frecuencia de 66 +2/3Hz.
Central hidroeléctrica de las cataratas del Niágara De 1925 hasta la fecha
Aunque pueda parecer, que desde 1921 todos los sistemas eléctricos en
EE.U.U. Utilizaban los 60Hz esto no fue así. El proceso de transformación
hacia la frecuencia estándar duró prácticamente hasta 1948. Por ejemplo las

6. instalaciones de Mill Creek no se modificaron hasta la finalización de la
segunda guerra mundial.
En Inglaterra aún fue peor desde la redacción de Electric Light Act, en la que se
obligaba que todo el material eléctrico que se fabricase debía de poder ser
utilizado por cualquier persona o empresa llevó a que el transformador
desarrollado por Gibbs y Gaulard no pudiese ser utilizado en Inglaterra -una de
las causas de su retraso tecnológico- pero sí en EE.U.U o Alemania.
Un caso extremadamente peculiar lo tenemos en Japón. El departamento de
Yokohama envió a EE.U.U unos ingenieros para que estudiaran las diferentes
tecnologías que sobre el tema eléctrico había en ese momento, 1889. Cuando
volvieron a Japón habían sido convencidos de las bondades de la “alta
frecuencia” y compraron e instalaron un alternador de Stanley-Kelly-Chesney
(SKC) el cuál trabajaba a 133+1/3 Hz, en Keage Canal. En 1895 AEG vendió
un alternador de 50 HZ a una compañía de Tokyo.
Recordemos que Stanley de la SKC se trasladó a General Electric y fue cuando
determinó que 133+1/3 era una frecuencia demasiado grande para los motores
eléctricos de corriente alterna y cambiaron la producción de sus alternadores
para que generaran corriente eléctrica a 60 Hz. Cuando una compañía de la
ciudad de Osaka compró un alternador a GE, ésta los fabricaba para generar
corrientes de 60Hz y aquí empezó la división de las frecuencias en Japón hasta
la actualidad: en el este 50Hz y en el oeste 60 Hz.
PLANTA DE GENERACION
(Argentina - Brasil – Paraguay)
Argentina
Inaugurada en 1963, con cinco maquinas de 120 MW brutos, termina siendo la
planta con mayor generación térmica en la Argentina.
En Marzo de 1992 la planta dejo de pertenecer a una empresa estatal.
Liderada por Holding Endesa de Chile nace Central Costanera S.A.
En 1995, impulsando un plan de inversiones que la consolida como uno de los
generadores mas eficientes del mercado, instala su primera filial, Central
Termoeléctrica Buenos Aires S.A.
Central Costanera alcanza una potencia instalada total de 2318 MW brutos.
Central Costanera, en el camino de la excelencia, paso fundamental en el
desarrollo hacia el progreso, asume el desafío de poner el servicio del mercado
eléctrico la energía necesaria para el óptimo desarrollo del mismo. Se brinda
para dar al servicio la mejor calidad.
Brasil
A finales de la década de 1990 y el comienzo de la década de 2000, los
sectores de energía de Brasil se sometieron a una liberalización del mercado.
En 1997, la Ley de inversión petrolera se aprobó, se estableció un marco
jurídico y reglamentario, y se liberalizo la producción de petróleo. Los objetivos
clave de la ley fueron la creación de la CNPE y la ANP, el aumento del uso del
gas natural, el aumento de la competencia en el mercado de la energía y las

7. inversiones en la generación de energía. El monopolio de estado de la
exploración de petróleo y gas se terminó, y las subvenciones a la energía se
redujeron. Sin embargo, el gobierno mantuvo el control monopólico de los
complejos energéticos clave y administro el precio de determinados productos
energéticos. Las políticas actuales del gobierno se concentran principalmente
en la mejora de la eficiencia energética, en tanto residencial como en sectores
industriales, así como el aumento de energías renovable. La nueva
reestructuración del sector de la energía va ser uno de los temas clave para
garantizar inversiones para satisfacer la creciente necesidad de combustible y
electricidad.
Paraguay
Itaipu Binacional ostenta el título de "mayor productora de energía del planeta"
con 103.098.366 MWh producidos en el 2016.2 3 También es la represa de
mayor producción acumulada, con 2,4 mil millones de MWh,4 5 desde el inicio
de la operación. La represa de Itaipu tiene una potencia de generación
electrohidráulica instalada de 14 000 MW, con 20 turbinas generadoras de
700 MW y su construcción demandó un costo de 36 mil millones de dólares
para los dos países socios.
Su murallón, hecho de hormigón, roca y tierra, se emplaza a 14 km al norte del
Puente de la Amistad, lindando con la ciudad paraguaya de Hernandarias, en el
Departamento Alto Paraná en su margen occidental, y con Foz do Iguaçu, en el
estado de Paraná, Brasil, por su margen oriental; asimismo, está 16,2 km al
norte del puente que une la ciudad de Foz do Iguaçu con la ciudad argentina de
Puerto Iguazú.6 Es la central hidroeléctrica más grande de los hemisferios Sur
y Occidental. El área implicada en el proyecto se extiende desde Foz do
Iguaçu, en el Brasil, y Ciudad del Este, en el Paraguay, por el sur, hasta Guaíra
(Brasil) y Salto del Guairá (Paraguay), por el norte. El lago artificial de la
represa contiene 29 000 hm³ de agua, con unos 200 km de extensión en línea
recta, y un área aproximada de 1400 km². Al construirse dejó extintos los Saltos
del Guairá pero cuando el nivel baja pueden verse una parte de estas
cascadas, que eran las más grandes del río Paraná.
La energía generada por Itaipú destinada a Brasil es distribuida por la empresa
Furnas Centrales Eléctricas S. A., y la energía destinada a Paraguay es
distribuida por la Administración Nacional de Electricidad (ANDE).
MODULACION
(Filtros – QAM)
La modulación son aquellas técnicas que se aplican en el transporte de datos
sobre ondas portadoras. Gracias a estas técnicas, es posible aprovechar el
canal comunicativo de la mejor manera para transmitir un mayor caudal de
datos de manera simultánea. La modulación contribuye a proteger la señal de
interferencias y ruidos.
El proceso de modulación consiste en variar un parámetro que está en la onda
portadora en función de las alteraciones de la señal moduladora. Puede
hablarse de modulación de frecuencia, modulación de amplitud, modulación de
base y modulación por longitud de onda, entre otros tipos.

8. En el ámbito musical, la modulación consiste en alterar la tonalidad
momentáneamente, por lo cual no debe indicarse en la partitura con una nueva
armadura de clave, y es posible resolver mediante una cadencia, aunque no es
obligatorio. En general, se busca moverse a tonalidades cercanas (no
confundirse con cercanía física de las notas en un pentagrama, sino que estén
relacionadas de alguna manera directa y que requieran de la menor cantidad
de cambios o “accidentes” partiendo de la principal), aunque a veces se busca
cambiar de modo (de mayor a menor o viceversa) o por distintos intervalos.
Filtros
La síntesis por modulación usa generalmente de dos a seis osciladores,
mientras que la síntesis aditiva requiere de un oscilador para cada armónico, o
la síntesis substractiva requiere de un filtro para generar variaciones en el
contenido armónico de la señal. Esto quiere decir que la síntesis
por modulación de frecuencia es más efectiva, aunque menos controlable en
términos del espectro generado. La FM puede generar salidas de señal
complejas que contengan múltiples frecuencias con sólo dos osciladores. Este
método de síntesis se hizo famoso dentro del ámbito académico gracias al
compositor John Chowning y posteriormente en el mundo gracias a “Yamaha”
pues compró los derechos de la FM y realizó grandes series de sintetizadores
basados en este proceso.
La diferencia entre FM y AM (Modulación de amplitud) es que en vez de
simplemente sumar o restar bandas laterales (sidebands), la modulación de
Frecuencias de dos ondas sinusoidales genera una serie de bandas laterales
alrededor de una frecuencia portadora (P). Cada banda lateral aparece a una
distancia igual al múltiplo de la frecuencia moduladora (M).
La cantidad de bandas laterales depende del Índice de modulación (m). Si m es
igual a cero, no hay modulación. Si m es mayor que cero, la modulación ocurre
tanto arriba como abajo de la frecuencia portadora P en intervalos iguales a la
frecuencia moduladora M. Las bandas laterales pueden tener
una amplitud positiva o negativa, dependiendo del valor de m. Cuando la
amplitud es positiva, se dice que el componente está en fase. En el caso
contrario, se dice que el componente está fuera de fase, y se representa
gráficamente con las amplitudes hacia abajo.
QAM
Modulación de amplitud en cuadratura QAM (Quadrature Amplitude
Modulation). Consiste en modular por desplazamiento en amplitud ( ASK) de
forma independiente, dos señales portadoras que tienen la
misma frecuencia pero que están desfasadas entre sí 90º.
La señal modulada QAM es el resultado de sumar ambas señales ASK. Estas
pueden operar por el mismo canal sin interferencia mutua porque sus
portadoras al tener tal desfase, se dice que están en cuadratura. Estas
dos ondas generalmente son señales sinusoidales en la cuál una onda es la
portadora y la otra es la señal de datos.
Utilización.
Ecuación Matemática.

9. Las amplitudes de las dos señales moduladas en ASK (a y b), toman de forma
independiente los valores discretos an y bn correspondientes al total de los “N”
estados de la señal moduladora codificada en banda base multinivel N= n x m.
Las amplitudes de las dos señales moduladas en ASK (a y b), toman de forma
independiente los valores discretos an y bn correspondientes al total de los “N”
estados de la señal moduladora codificada en banda base multinivel N= n x m.
Una modulación QAM se puede reducir a la modulación simultanea de amplitud
ASKn,m y fase PSKn,m de una única portadora, pero solo cuando los estados
de amplitud An,m y de fase Hn,m que esta dispone, mantienen con las
amplitudes de las portadoras originales an y bn.

10. CONCLUSION
Es una herramienta bastante interesante para saber con más exactitud como
es que se va comportando la señal a través de las distintas etapas, tanto de la
modulación como de la desmodulación. Lo importante es saber bien cuales son
las funciones de cada una de las partes que compondrán nuestro proceso de
modulación, para poder hacer, si se requiere, los arreglos adecuados, o para
saber que utilizar para crear las situaciones que se requieren.
En aplicaciones especiales se emplean algunos tipos
de máquinas dinamoeléctricas combinadas. Por lo general, es deseable
cambiar de corriente continua a alterna o a la inversa, o cambiar de voltaje
de alimentación de corriente continua, o la frecuencia o fase con alimentación
de corriente alterna.
Una forma de realizar dichos cambios, es usar un motor que funcione con el
tipo disponible de alimentación eléctrica para que haga funcionar un generador
que proporcione a su vez la corriente y el voltaje deseados.
Si analizamos la anterior expresión podemos ver que para un mismo número
de espiras y un mismo voltaje, el flujo disminuye con el aumento de la
frecuencia; esto implica a su vez una disminución de la sección del núcleo
ferromagnético, y por tanto disminución del tamaño de la máquina (este es uno
de los motivos por los que ciertas áreas de la ingeniería como la aeronáutica
utilizan frecuencias elevadas), que repercute en el coste del equipo.